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早在二十世紀(jì)初,機(jī)械自動化的概念就已經(jīng)被提出,當(dāng)時主要應(yīng)用于制冷領(lǐng)域,經(jīng)過更加廣泛地應(yīng)用和推廣,漸漸在整個機(jī)械制造行業(yè)普及。二十世紀(jì)六十年代,市場經(jīng)濟(jì)以驚人的速度發(fā)展,為適應(yīng)市場的變化和滿足市場的需求,可變的自動化的生產(chǎn)加工系統(tǒng)誕生了,通過計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)了機(jī)械制造的柔性和可變性,從而提高了機(jī)械制造的靈活性。這種自動化的軟件系統(tǒng)基本上不改變制造過程,自動的經(jīng)驗和自動的信息處理與判斷分析是通過一定的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)的,此外,還可以通過在管理過程中對這些自動實現(xiàn)進(jìn)行預(yù)期操作。在生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)生產(chǎn)制造的自動化,還極大地方便了生產(chǎn)材料的更換。然而,當(dāng)時的自動化系統(tǒng)并不能很好地適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)需求。當(dāng)前,自動化技術(shù)大部分都是在操作過程中的自動化,隨著市場競爭越來越激烈,要想在激烈的競爭中站穩(wěn)腳跟,必須要堅持不懈的努力,持續(xù)的創(chuàng)新,抓住機(jī)遇,推動自動化技術(shù)的發(fā)展。
2機(jī)械自動化在機(jī)械制造中的應(yīng)用
2.1智能化應(yīng)用
為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)發(fā)展的腳步,機(jī)械制造工業(yè)對相應(yīng)的制造技術(shù)也提出了要求。在這種技術(shù)需求的推動下,機(jī)械制造技術(shù)得到了相應(yīng)的改進(jìn)和提高,并且使機(jī)械制造自動化得以實現(xiàn)。機(jī)械制造技術(shù)在原有基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)的進(jìn)程中,對于落后的制造加工理念要堅決摒棄,對于舊的技術(shù),要不斷開發(fā)出新的技術(shù)進(jìn)行跟新?lián)Q代。同時,對于商品的概念,要有深刻的理解,從而使制造加工方案更加合理,更加完善,制造出近乎完美的商品。智能化應(yīng)用到機(jī)械制造中,即將機(jī)械制造技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)以及計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,通過這些技術(shù)的有機(jī)融合,滲透,形成一種全新的,綜合性的制造技術(shù),從而達(dá)到全方位提高機(jī)械制造工藝性能的目的。在實際應(yīng)用中,智能化制造技術(shù)不僅可以實現(xiàn)人工智能,還能夠?qū)<一蚣夹g(shù)人員的思維活動進(jìn)行模擬。由于智能化技術(shù)的特殊性,對于自身行為監(jiān)控等專家無法完成的工作,利用智能化技術(shù)就可以輕松實現(xiàn)。智能化系統(tǒng)具有與專家相同的智慧、邏輯思考能力,可以把專家從繁重的腦力勞動中解脫出來,改變了以前的只能模擬和減輕體力勞動的局面,具有劃時代的意義。
2.2集成化應(yīng)用
作為機(jī)械制造中的一項新技術(shù),集成化技術(shù)主要用于實現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的快速制造。通過信息化技術(shù)的應(yīng)用,集成化技術(shù)實現(xiàn)了機(jī)械制造過程的優(yōu)化,讓機(jī)械制造過程向著精簡化和集成化發(fā)展。在機(jī)械制造過程中,會應(yīng)用到各個領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),如微電子技術(shù)、通訊技術(shù)等,而這些技術(shù)并不是孤立存在的,而是彼此之間相互作用、緊密結(jié)合的,于是,新的高新技術(shù)也在融合的過程中應(yīng)運(yùn)而生,例如目前被廣泛應(yīng)用的計算機(jī)輔助技術(shù)、柔性制造技術(shù)等。為了推動這些高新技術(shù)的發(fā)展與產(chǎn)生,就要充分利用現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備,并且進(jìn)行合理的整合與集成,產(chǎn)生出新的管理應(yīng)用技術(shù)。通過集成化技術(shù)的應(yīng)用,不僅可將生產(chǎn)制造企業(yè)內(nèi)部所有的生產(chǎn)工作、經(jīng)營管理活動進(jìn)行整合,使之形成一個完整、統(tǒng)一的整體,還可從原有的機(jī)械制造基礎(chǔ)上實現(xiàn)柔性生產(chǎn)模式的變革,以人為活動主體,保證企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,并實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量與服務(wù)質(zhì)量的和諧統(tǒng)一。
2.3虛擬化應(yīng)用
虛擬制造技術(shù)是由多學(xué)科構(gòu)成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。包括現(xiàn)代機(jī)械制造工藝、計算機(jī)圖形學(xué)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)。虛擬制造技術(shù)以仿真技術(shù)和系統(tǒng)建模為基礎(chǔ),利用信息技術(shù)、仿真計算機(jī)技術(shù)對現(xiàn)實機(jī)械制造活動過程進(jìn)行仿真。通過對機(jī)械制造過程進(jìn)行仿真,可以及時發(fā)現(xiàn)機(jī)械制造中可能出現(xiàn)的問題,制訂出相應(yīng)的解決方案。舊的生產(chǎn)方式下,產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品試制,必須通過設(shè)計和實際的生產(chǎn)試驗才能達(dá)到試制新產(chǎn)品的目的,開發(fā)過程中有很多不確定性,遇到技術(shù)難題就要修改設(shè)計方案,重新試制新產(chǎn)品,不僅加大了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,還浪費(fèi)了資源,提高設(shè)計成本。而采用虛擬制造技術(shù)就可以避免這些現(xiàn)象的發(fā)生,僅僅通過計算機(jī)來進(jìn)行模擬和仿真,縮短機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)周期的同時還降低了成本,提高機(jī)械產(chǎn)品競爭力。
3自動化技術(shù)在我國的發(fā)展趨勢
3.1網(wǎng)絡(luò)虛擬化的制造方式
網(wǎng)絡(luò)虛擬制造技術(shù)主要依靠計算機(jī)技術(shù)、強(qiáng)大的軟硬件功能和其他交互設(shè)備,通過計算機(jī)工作平臺,構(gòu)建出一個虛擬的環(huán)境。在這個虛擬的環(huán)境中,把人類的知識、人類的技術(shù)和人類的感知能力參與其中,形成一種全新的人機(jī)界面形式,對生產(chǎn)活動進(jìn)行全面的建模和仿真。通過與虛擬世界中的對象進(jìn)行交互作用,對于產(chǎn)品從設(shè)計開發(fā)到生產(chǎn)制造的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真和模擬。除此之外,還可以對產(chǎn)品性能進(jìn)行全面模擬試驗,對產(chǎn)品的設(shè)計和制造合理性、制造周期進(jìn)行預(yù)測。在產(chǎn)品沒有生產(chǎn)之前,就對設(shè)計的可行性、經(jīng)濟(jì)性、合理性進(jìn)行全面的考核,有效避免不合理的設(shè)計和資金投入,從而達(dá)到資源的最優(yōu)化配置。
3.2綠色化的制造方式
“綠色”這一概念,最初被應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,目前,已被社會各個領(lǐng)域所廣泛采用。必須堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路,創(chuàng)建綠色環(huán)境,作為自然界的一個部分,人和人類社會不能脫離自然界而存在,人類的生存與發(fā)展依賴于自然界的發(fā)展,人類必須與自然界和諧共處。人類的發(fā)展歷史中,由于各種原因給自然界帶來了巨大地破壞,有些甚至是無法修復(fù)的。長此以往,人類和人類社會的發(fā)展必將受到阻礙,甚至停滯不前。值得慶幸的是,人類已經(jīng)意識到自己的錯誤,并逐步推動人與人類社會同自然界的和諧一致,制造技術(shù)的自動化也是如此。開發(fā)與運(yùn)用一項新技術(shù)時,應(yīng)站在哲學(xué)高度,把可持續(xù)發(fā)展作為必須考慮的因素,促進(jìn)環(huán)境文明,推動制造自動化向“綠色”自動化方向發(fā)展。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:智能;綜采工作面;三維虛擬技術(shù);應(yīng)用
三維虛擬技術(shù)具有沉浸性、交互性的優(yōu)勢,當(dāng)前隨著科技的不斷創(chuàng)新發(fā)展,三維虛擬技術(shù)在多個領(lǐng)域中都有所應(yīng)用,煤礦生產(chǎn)中也不例外。煤礦綜采工作中,靈活應(yīng)用虛擬三維技術(shù),可以降低煤礦綜采難度,提高綜采質(zhì)量和效果。
1三維虛擬技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析
當(dāng)前,隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,三維虛擬技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)寬,其在多個工業(yè)生產(chǎn)中都有所應(yīng)用,在煤礦行業(yè)也不例外。三維虛擬技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢就在于可以實時對煤礦綜采工作進(jìn)行監(jiān)督和管理,綜采工作出現(xiàn)問題和故障時,能夠第一時間發(fā)現(xiàn)故障,采取措施予以解決。同時,結(jié)合設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行情況與狀態(tài),提前對故障進(jìn)行預(yù)判,同時三維虛擬技術(shù)應(yīng)用時針對系統(tǒng)參數(shù)也可以結(jié)合煤礦綜采工作面及時的進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,使得生產(chǎn)工作得以有序進(jìn)行下去。如在虛擬現(xiàn)實監(jiān)測技術(shù)中融入VR技術(shù),可以有效的提高生產(chǎn)效率,減少工作人數(shù),降低各類安全事故發(fā)生頻率,這對于煤礦綜采工作的高效實施有著極為重要的作用。VR與AR技術(shù)的結(jié)合還可以構(gòu)建綜采作業(yè)巡檢系統(tǒng)。運(yùn)用巡檢系統(tǒng)可以實現(xiàn)綜采工作面巡檢、流程以及內(nèi)容等多項信息的智能化管控。[1]在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)任何故障和缺陷時,都可以及時的采取有效措施予以引導(dǎo),分析各項設(shè)備是否能夠正常的投入使用等等。此外,AR技術(shù)還可以融入到設(shè)備維修系統(tǒng)之中。綜采工作初夏故障時,借助AR智能眼鏡,可以將維修工作中的每一道工序,操作規(guī)范程序等都以虛擬化的影像方式呈現(xiàn)出來,這樣能夠有效的縮短維修工作實施時間,提高維修的質(zhì)量和效率。
2智能化綜采工作面三維虛擬技術(shù)應(yīng)用存在的問題
2.1三維虛擬現(xiàn)實場景仿真存在的問題
綜采工作面中,三維虛擬現(xiàn)實場景仿真的應(yīng)用還存在有脫離實際環(huán)境,應(yīng)用狀態(tài)理想化的情況,仿真工作實施期間沒有將實際工況條件下的復(fù)雜狀態(tài)考慮進(jìn)去,實際采礦環(huán)境復(fù)雜多變,仿真系統(tǒng)尚未全盤考慮。同時虛擬設(shè)備仿真不可控,其只是藝術(shù)性動畫展示。此外,該技術(shù)的應(yīng)用期間對于工作人員的綜合素質(zhì)要求也比較高,工作人員必須要能夠熟練操作相關(guān)技術(shù)設(shè)備,對于技術(shù)內(nèi)容以及應(yīng)用方法和范圍也需要有充分了解,這樣才能保證相關(guān)工作順利實施。
2.2綜采裝備實際運(yùn)行與虛擬監(jiān)測監(jiān)控之間存在的問題
監(jiān)測監(jiān)控的準(zhǔn)確性越高,那么綜采工作實施期間存在的問題和不足也越容易被發(fā)現(xiàn)。但實際應(yīng)用過程中,虛擬監(jiān)測技術(shù)存在有準(zhǔn)確性不足的缺點(diǎn),虛擬現(xiàn)實并非是動漫仿真,其應(yīng)用的核心目的就是為了優(yōu)化生產(chǎn)實踐。但是當(dāng)前大部分監(jiān)測監(jiān)控的研究應(yīng)用還停留在理想狀態(tài),比如說水平底板、直線位移、勻速前進(jìn)等,這些與實際的地理環(huán)境情況存在有一定的差異。同時,對于數(shù)據(jù)資源的應(yīng)用還停留在表層,深度研究不足。[2]比如說傳感器得到的數(shù)據(jù)只是直接簡單利用,存儲、讀取、優(yōu)化和再利用等環(huán)節(jié)可謂是嚴(yán)重缺乏,這也使得大數(shù)據(jù)智能、判斷、選優(yōu)模式未能成功運(yùn)用。此外,監(jiān)測模式存在有缺陷,數(shù)字模型并不是十分的成熟,監(jiān)測監(jiān)控模式還需要進(jìn)一步完善,無法全方位的展現(xiàn)施工效果與質(zhì)量。
2.3綜采工作面三機(jī)虛擬規(guī)劃的不足
當(dāng)前,在大采高智能化綜采工作面三維虛擬技術(shù)應(yīng)用效果之所以不夠理想與技術(shù)的不成熟,規(guī)劃不夠科學(xué)合理存在有一定的關(guān)聯(lián)性。三維虛擬技術(shù)在智能化綜采工作面中的應(yīng)用時間并不是很長,許多煤礦工作人員對于該技術(shù)的了解和認(rèn)識都不夠充分,在具體的施工中無法熟練應(yīng)用相關(guān)技術(shù)。同時,系統(tǒng)本身也存在有一定的缺陷和不足,其表現(xiàn)為參數(shù)設(shè)置單一,難以全面對礦井下環(huán)境進(jìn)行仿真模擬,而且,仿真主要以靜態(tài)為主,缺乏動態(tài)的仿真內(nèi)容。此外,礦井下環(huán)境復(fù)雜多變,容易受到外界環(huán)境因素的干擾,這也一定程度上影響了三維虛擬技術(shù)的應(yīng)用效果與質(zhì)量。另外一方面,則是由于三維虛擬技術(shù)與綜采工作面的各項設(shè)備、設(shè)備與環(huán)境之間的信息交互以及關(guān)聯(lián)性并不是十分的緊密,技術(shù)應(yīng)用范圍有限。[3]
3智能化綜采工作面三維虛擬技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化策略
3.1對現(xiàn)有三維虛擬技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化
要想更好的發(fā)揮三維虛擬技術(shù)在智能化綜采工作面中的作用價值,就需要不斷的對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,因為時代在不斷的發(fā)展變化,技術(shù)的更替速度也可謂是極快的。通過對三維虛擬技術(shù)的優(yōu)化,可以有效的提高虛擬環(huán)境與真實井下環(huán)境的一致性以及對應(yīng)性。如在交互手段方面,可以將更多的虛擬技術(shù)現(xiàn)實人機(jī)交互手段和煤礦專用設(shè)備融入到綜采工作之中,使得三維虛擬技術(shù)所展現(xiàn)的內(nèi)容更加接近真實的場景,切實提高實際操作能力。同時,還可以在地面上建立試驗系統(tǒng),接入裝備實時數(shù)據(jù),這樣可以更好的對綜采工作進(jìn)行全方面的監(jiān)督與管理。
3.2做好實際工況虛擬場景仿真方面與計算機(jī)等技術(shù)支持
在對工況虛擬場景仿真的過程中,首先需要針對井下工況環(huán)境煤礦裝備運(yùn)行以及結(jié)合三維數(shù)字化頂?shù)装暹M(jìn)行仿真,其是虛擬現(xiàn)實監(jiān)測與規(guī)劃的仿真基礎(chǔ)所在。在此環(huán)節(jié)要完成采煤機(jī)虛擬空間定位、行走與記憶截割、刮板輸送機(jī)三維空間形態(tài)布置等工作。同時要豐富虛擬現(xiàn)實的技術(shù)支持類型,如在監(jiān)測與計算方面,需要進(jìn)一步深入挖掘其潛力。在VR軟件的支持下,輸出仿真理論曲線,然后在對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行驗證,以便于更好的發(fā)揮其在綜采工作面的作用效果。相關(guān)技術(shù)應(yīng)用過程中,要積極發(fā)揮計算機(jī)技術(shù)的作用與優(yōu)勢,保證實際工況場景仿真與計算機(jī)等技術(shù)可以有效的融合在一起,要加大相關(guān)技術(shù)的研發(fā)力度。[4]
3.3進(jìn)一步優(yōu)化虛擬現(xiàn)實規(guī)劃
虛擬現(xiàn)實規(guī)劃的目的就是為了更好的對井下情況進(jìn)行預(yù)判,然后及時的發(fā)現(xiàn)并處理問題。在具體的工作,要應(yīng)用好相關(guān)技術(shù),應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦裝備數(shù)字化設(shè)計水平,建立一系列參數(shù)化三維模型產(chǎn)品庫,以便隨時調(diào)用各種采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)模型的資料。同時要進(jìn)一步將現(xiàn)有的綜采裝備選型方法與虛擬規(guī)劃方法進(jìn)行深度融合,借助三維模型產(chǎn)品庫,對相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行快速高效選型,并實施虛擬規(guī)劃。要將實際工況虛擬場景仿真技術(shù)應(yīng)用于虛擬規(guī)劃,以便更好的反應(yīng)工況情況,及時的發(fā)現(xiàn)和規(guī)避綜采工作中遇到的一系列問題。
3.4做好虛擬現(xiàn)實監(jiān)測監(jiān)控工作
虛擬現(xiàn)實監(jiān)測監(jiān)控工作的實施,可以幫助企業(yè)全方位的了解井下采煤情況。可以通過構(gòu)建虛擬現(xiàn)實環(huán)境下綜采工作面裝備、數(shù)字化頂?shù)装?、地理環(huán)境虛擬鏡像與模型,將煤炭開采設(shè)備三維虛擬技術(shù)建立聯(lián)系,以便全面實時感知工作面裝備以及地理環(huán)境變化情況,構(gòu)建穩(wěn)定可靠的工作面遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),及時的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有工作中存在的問題和不足,在發(fā)現(xiàn)綜采工作中存在有安全隱患,或者是綜采工作實施不到位的情況下,第一時間安排專業(yè)人員予以處理,將各種可能發(fā)生的安全事故扼殺在搖籃之中,保證綜采質(zhì)量的同時,提高綜采安全性,提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。[5]
4智能化綜采工作面三維虛擬技術(shù)的展望及注意事項
隨著三維虛擬化技術(shù)的不斷成熟,相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用范圍必將會不斷擴(kuò)大,而未來筆者認(rèn)為三維虛擬技術(shù)在綜采工作面中應(yīng)用還有以下方面的前景:一是三維虛擬技術(shù)可以與人工智能技術(shù)結(jié)合在一起,煤礦綜采工作并非是一項簡單的工作,其中許多工作不僅具有施工強(qiáng)度大的特點(diǎn),與此同時還存在有危險性大的特點(diǎn),在煤礦開采期間,部分高風(fēng)險的工作并不適合由人工操作完成。所以說,綜采工作實施期間,應(yīng)用三維虛擬技術(shù)時,就可以將相關(guān)技術(shù)與人工智能技術(shù)結(jié)合在一起,加強(qiáng)相關(guān)設(shè)備的研發(fā),運(yùn)用人工智能設(shè)備完成高難度的采煤工作,這樣既可以有效的降低施工風(fēng)險,保證采煤工作人員的安全,同時還可以有效的提高開采質(zhì)量和效率。二是將是三維虛擬技術(shù)與電氣自動化技術(shù)結(jié)合在一起。現(xiàn)如今,煤礦綜采工作中,機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用可謂是越來越頻繁,機(jī)電設(shè)備的有效應(yīng)用,可以提高煤礦綜采的質(zhì)量和效率,而機(jī)電設(shè)備中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用則可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的,三維虛擬技術(shù)在煤礦綜采工作中應(yīng)用的主要目的就是為了保證綜采工作的安全性,提前規(guī)避綜采工作中可能會發(fā)生的風(fēng)險,提高綜采工作質(zhì)量。將三維虛擬技術(shù)與電氣自動化技術(shù)結(jié)合在一起,可以使得二者的優(yōu)勢最大限度凸顯出來,而且還可以進(jìn)一步節(jié)能降耗,這對于煤礦綜采工作的有序開展是極為有利的。不可否認(rèn),大采智能化綜采工作面三維虛擬技術(shù)的應(yīng)用對于煤礦事業(yè)的發(fā)展也有著較好的推動作用,其有效的優(yōu)化了開采質(zhì)量和效率,但是在實際的開采工作中,三維虛擬技術(shù)的應(yīng)用還處于起步階段,其存在的缺陷和不足相對來說還比較多,因此為了更好的規(guī)避相關(guān)問題,還應(yīng)當(dāng)明確三維虛擬技術(shù)應(yīng)用的注意事項。首先,在智能化綜采工作面中應(yīng)用三維虛擬技術(shù)時,需要進(jìn)一步加強(qiáng)對綜采工作人員的培訓(xùn),作為一項新技術(shù),其誕生時間并不是很長,煤礦綜采工作中,許多工人對于該技術(shù)的了解和認(rèn)識實際上并不充分,在對技術(shù)了解不足的情況下,其往往是難以有效發(fā)揮作用的?;谶@樣的原因,就必須要加強(qiáng)對工作人員的培訓(xùn),保證他們對于相關(guān)技術(shù)已經(jīng)有了充分的了解和認(rèn)識,并且能夠靈活的應(yīng)用相關(guān)技術(shù)時,才能將其應(yīng)用到綜采工作之中。其次,在將三維虛擬技術(shù)與其他技術(shù)進(jìn)行融合時,要做到具體問題具體分析。如上文所述,大采高智能化綜采工作三維虛擬技術(shù)在應(yīng)用時,可以與多種技術(shù)結(jié)合在一起進(jìn)行應(yīng)用,不同技術(shù)融合所迸發(fā)出來的作用效果存在有明顯的差異,在結(jié)合的過程中如果不能做到具體問題具體分析,那么可能就難以保證相關(guān)技術(shù)作用最大限度的發(fā)揮這樣技術(shù)應(yīng)用的意義也就難以彰顯出來。最后,三維虛擬技術(shù)的應(yīng)用要在安全情況下進(jìn)行,三維虛擬技術(shù)在大采高智能化綜采工作面的應(yīng)用,可以幫助模擬綜采工作面的基本情況,然后幫助工作人員制定科學(xué)合理的綜采方案,規(guī)避綜采工作實施過程中可能會面臨的一系列風(fēng)險,但是要想有效的應(yīng)用三維虛擬技術(shù),發(fā)揮其作用與價值,還需要多項設(shè)備的協(xié)同輔助配合,在應(yīng)用這些設(shè)備時,必須要保證應(yīng)用環(huán)境的安全性,如果說應(yīng)用過程中問題和漏洞百出,那么其作用與價值也就難以有效發(fā)揮出來。總之,當(dāng)前我國煤礦生產(chǎn)處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵期,而隨著科技的不斷創(chuàng)新發(fā)展,未來將會有更多的新技術(shù)應(yīng)用到煤礦綜采工作面之中,科學(xué)合理的應(yīng)用相關(guān)技術(shù),能夠有效的提高煤礦綜采工作質(zhì)量和效率,避免各類安全事故發(fā)生,動態(tài)監(jiān)測煤礦綜采情況,有助于實現(xiàn)我國煤礦事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,其可以更好的解決煤礦開采環(huán)節(jié)存在的缺陷和不足。
[參考文獻(xiàn)]
[1]胡廣超.大采高綜采智能化工作面開采關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2020,(22):153-154.
[2]劉亞志.大采高綜采智能化工作面開采關(guān)鍵技術(shù)研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2019,(19):45,91.
[3]趙興澤.大采高綜采智能化工作面開采關(guān)鍵技術(shù)分析[J].中國化工貿(mào)易,2019,11(10):80.
[4]徐亮,樊坤,于賀.大采高綜采智能化工作面開采關(guān)鍵技術(shù)分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2018,(24):84.
半物理仿真平臺的建立采用.NET環(huán)境下應(yīng)用C#編程語言設(shè)計具有Windows風(fēng)格的人機(jī)交互半物理仿真平臺。通過各個模塊的點(diǎn)擊模擬操作,可以很好地實現(xiàn)用戶對仿真模型的智能化運(yùn)動控制,并且在完成仿真運(yùn)動后,讀取并記錄顯示衛(wèi)星通信機(jī)動站運(yùn)動過程的所有狀態(tài)位置信息以及虛擬傳感器的測距數(shù)據(jù),最后生成仿真動畫,達(dá)到直觀的效果,虛擬場景測得的數(shù)據(jù)最終和真實環(huán)境中的實物所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,從而驗證智能化控制算法的合理性、適用性。上位機(jī)用戶平臺包括虛擬現(xiàn)實展示、DLL調(diào)用測試、衛(wèi)星通信機(jī)動站控制器半物理仿真通訊平臺、狀態(tài)信息的記錄與讀取、傳感器測距信息的記錄與讀取,狀態(tài)信號實現(xiàn)衛(wèi)星通信機(jī)動站的虛擬現(xiàn)實運(yùn)動動畫的展示,人機(jī)交互半物理仿真平臺,如圖2所示。
2衛(wèi)星通信機(jī)動站動力學(xué)模型的建立
Maplesim是一個多領(lǐng)域物理建模和仿真工具,它提供了一個三維可視化的環(huán)境建模以及動畫顯示仿真結(jié)果,在這種環(huán)境下,可以通過簡單且直觀的方式搭建各種復(fù)雜系統(tǒng)的模型,還可以可視化分析仿真結(jié)果。在Maplesim中能將建立好的模型轉(zhuǎn)換到C代碼中,可以在其他應(yīng)用程序和工具中使用此C代碼。在3D可視化建模環(huán)境下可以快捷、方便且直觀地創(chuàng)建所需要的動力學(xué)仿真模型,之后將模型轉(zhuǎn)生成C代碼,在VC++環(huán)境下編譯C代碼生成動力學(xué)模型的DLL文件,這樣可以方便其他應(yīng)用程序的調(diào)用仿真。本研究基于.NET開發(fā)平臺采用C#語言編寫上位機(jī)仿真用戶界面,進(jìn)而對生成的DLL文件進(jìn)行調(diào)用。半物理仿真系統(tǒng)開始執(zhí)行,給定一個初始時間t0(初始值),每次經(jīng)過t時間后,對動力學(xué)模型DLL文件進(jìn)行調(diào)用,從衛(wèi)星通信機(jī)動站的動力學(xué)模型DLL中輸出第一個狀態(tài)信號,將這個狀態(tài)參數(shù)傳遞給衛(wèi)星通信機(jī)動站控制器實物,控制器中對輸入的狀態(tài)參數(shù)完成控制算法后將再次發(fā)出控制信號并傳遞給C#軟件環(huán)境,再經(jīng)過t時間,再次調(diào)用DLL中的動力學(xué)模型。此時衛(wèi)星通信機(jī)動站動力學(xué)模型的DLL輸出第二個狀態(tài)信號。如此循環(huán)反復(fù)執(zhí)行此過程,如圖3所示,形成了一個閉環(huán)的半物理仿真系統(tǒng)。
3半物理仿真系統(tǒng)設(shè)計
衛(wèi)星通信機(jī)動站半物理仿真系統(tǒng)主要由人機(jī)交互操作界面、STM32控制器、信號轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及PC機(jī)中的衛(wèi)星通信機(jī)動站動力學(xué)模型5部分組成。以STM32控制器為核心的衛(wèi)星通信機(jī)動站半物理仿真系統(tǒng)本身是一個閉環(huán)系統(tǒng),在仿真通訊過程中,由衛(wèi)星通信機(jī)動站控制器實物發(fā)出控制信號,控制信號模擬量經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,再通過USB虛擬串口通訊傳遞給PC機(jī),PC機(jī)則調(diào)用WindowsAPI(Windows系統(tǒng)中可用的核心應(yīng)用程序編程接口)對數(shù)字信號進(jìn)行接收。PC機(jī)將接收到的信號再調(diào)用C#軟件環(huán)境的動力學(xué)仿真模型,最后輸出一個狀態(tài)信號。PC機(jī)再將輸出的狀態(tài)信號通過WindowsAPI接口發(fā)送出去,狀態(tài)信號經(jīng)過USB虛擬串口傳遞給信號轉(zhuǎn)換器。信號轉(zhuǎn)換器將狀態(tài)信號數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量后傳給衛(wèi)星通信機(jī)動站控制器,在控制器中完成控制算法后,重新輸出新的控制信號。此控制信號再經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器PC機(jī)動力學(xué)模型的DLL,最終返回狀態(tài)信號,如此循環(huán)地執(zhí)行就形成了一個閉環(huán)的半物理仿真系統(tǒng)[4-5],如圖4所示為半物理仿真系統(tǒng)框圖。
4硬件系統(tǒng)的構(gòu)建
衛(wèi)星通信機(jī)動站的智能化控制是一個復(fù)雜的運(yùn)動控制系統(tǒng),其具有多自由度、多傳感器、多驅(qū)動器、多運(yùn)動形態(tài)的特點(diǎn),對衛(wèi)星通信機(jī)動站在現(xiàn)實運(yùn)動過程中的多個傳感器的輸出模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,同時采用SPI串口通訊、藍(lán)牙無線通訊的方式將數(shù)據(jù)傳遞給PC機(jī)上位機(jī)軟件用戶界面,以數(shù)據(jù)和虛擬動畫相結(jié)合的方式直觀地顯示衛(wèi)星通信機(jī)動站的實時運(yùn)行狀態(tài)。采用ADAS3022數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集傳感器數(shù)據(jù),經(jīng)ADAS3022的數(shù)字接口SPI與MCU選用的STM32芯片內(nèi)部自帶的SPI通訊,并且可實現(xiàn)內(nèi)部自帶的ADC(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換,再通過HC-05嵌入式藍(lán)牙模塊與PC機(jī)進(jìn)行通訊,如圖5所示為系統(tǒng)總體設(shè)計方案。硬件系統(tǒng)設(shè)計了一個完整的5V單電源、8通道、多路復(fù)用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以集成用于工業(yè)級信號的可編程增益儀表放大器(PGIA)[6]。如圖6所示為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路原理圖。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是以ADAS3022芯片為核心設(shè)計的,ADAS3022芯片上具有完整的DAS,它可以以最高1MSPS轉(zhuǎn)換速率進(jìn)行轉(zhuǎn)換,能夠接受的最大輸入信號范圍最高可達(dá)±24.576V的差分模擬輸入信號。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集相比,在標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集方案中都會涉及到信號緩沖、電平轉(zhuǎn)換、放大、噪聲抑制以及其它模擬信號調(diào)理等,但是在ADAS3022中則無需這些輔助調(diào)理電路。這樣一種高性能的核心芯片的應(yīng)用,簡化了具有高精密16位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計難點(diǎn),降低了成本。此外,在外觀上,它具有更小的外形尺寸(6mm×6mm),40引腳的LFCSP封裝;在性能方面,它可以提供最佳的時序和噪聲性能,工作溫度跨度-40℃到+85℃的工業(yè)溫度范圍[7-8]。此電路系統(tǒng)采用ADAS3022、ADP1613、ADR434和AD8031精密器件的組合,可同時提供高精度和低噪聲性能。
5結(jié)語
1.1智能化應(yīng)用
智能化應(yīng)用是指通過各種現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),例如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)、編程技術(shù)等實現(xiàn)的具有高度智能化的應(yīng)用,它是科學(xué)發(fā)展的必然。智能化應(yīng)用于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì),要求拋棄原有的落后制造技術(shù)和理念,在市場經(jīng)濟(jì)條件下,充分考慮商品和人為因素,通過人性化的加工商品來理解和制造更加符合人們要求的加工方案。智能化在機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用主要是指為全面提高機(jī)械性能,將自動化技術(shù)與人工智能技術(shù)完美結(jié)合,相互滲透融合而形成的綜合制造技術(shù)。智能化制造技術(shù)不僅可以實現(xiàn)高度人性化的人工智能,還能夠在制造加工過程中對專家和相關(guān)技術(shù)人員的思維活動和技能進(jìn)行模仿,取代專家的思維方式。
1.2集成化應(yīng)用
機(jī)械制造中的重要技術(shù)之一就是集成化技術(shù),該技術(shù)主要通過信息技術(shù)實現(xiàn)機(jī)械制造的優(yōu)化集成。在機(jī)械制造過程中,需要綜合運(yùn)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)、通訊技術(shù)等,各種技術(shù)之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響,在融合過程中,不可避免地將產(chǎn)生各種高新技術(shù),例如現(xiàn)代社會常用的柔性制造技術(shù)等。為最大限度的促進(jìn)高新技術(shù)的生產(chǎn),必須要將各種現(xiàn)有各項技術(shù)進(jìn)行集成,各種現(xiàn)有設(shè)備系統(tǒng)也要實現(xiàn)一定程度的整合,這有助于產(chǎn)生新的管理應(yīng)用技術(shù)。機(jī)械自動化技術(shù)中的集成制造可以有效實現(xiàn)現(xiàn)代意義上的柔性生產(chǎn)變革,將人放在中心位置,保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。
1.3虛擬化應(yīng)用
現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)將CAD、CAPP等制造工藝與計算機(jī)制圖技術(shù)有機(jī)融合,這些技術(shù)極大的完善了傳統(tǒng)人工制圖技術(shù),一方面降低了勞動力成本,另一方面也提供了制圖質(zhì)量和水平,在精準(zhǔn)度和速度方面有質(zhì)的提升。CAD技術(shù)不僅在作圖速度方面有較大優(yōu)勢,并且在出現(xiàn)錯誤時可以及時修改。虛擬自動化可以利用計算機(jī)仿真技術(shù)對機(jī)械制造活動進(jìn)行仿真,不僅縮短了生產(chǎn)周期,豐富了產(chǎn)品種類,并且有更高的能力應(yīng)對日益復(fù)雜多變的市場需求。
1.4柔性自動化應(yīng)用
柔性自動化技術(shù)在現(xiàn)代企業(yè)已經(jīng)廣為運(yùn)用,該技術(shù)并沒有完全依賴自動化,而是在柔性生產(chǎn)的前提下對信息系統(tǒng)進(jìn)行完善,以實現(xiàn)利用計算機(jī)管理企業(yè)的目標(biāo),它在應(yīng)對市場變化方面有較大優(yōu)勢。柔性自動化有效解決了大批量和小批量生產(chǎn)之間的問題,在保證生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,能夠根據(jù)市場靈活調(diào)整生產(chǎn),保證供給和需求的有效平衡。柔性自動化在企業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)不斷趨于成熟,也顯示出了其應(yīng)有的實用價值。
2機(jī)械自動化在機(jī)械制造中的應(yīng)用前景
我國機(jī)械自動化起步較晚,發(fā)展和應(yīng)用時間較為短暫,某些方面的技術(shù)水平還不成熟。與西方發(fā)達(dá)國家相比,仍有很大差距。同時這也表明我國機(jī)械自動化在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用仍有很大空間??萍季褪巧a(chǎn)力,人才是將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)生產(chǎn)力的關(guān)鍵因素,因此,為更好的促進(jìn)機(jī)械自動化發(fā)展,首先要加大培養(yǎng)機(jī)械自動化人才的力度,為該行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才,在未來不斷創(chuàng)新科技,開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,只有這樣才能提高企業(yè)的核心競爭力,這同時也是我國機(jī)械自動化在機(jī)械制造中應(yīng)用的主要方向。機(jī)械自動化技術(shù)將成為未來企業(yè)不可缺少的技術(shù),是企業(yè)發(fā)展的必然,是引領(lǐng)企業(yè)走向科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展道路的重要手段。該行業(yè)在新時期是最具發(fā)展?jié)摿Φ某栃袠I(yè),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)械自動化也會迎來新的發(fā)展機(jī)遇。
3結(jié)語
1.1機(jī)械創(chuàng)新是現(xiàn)在的重中之重
現(xiàn)在的各國都擁有很強(qiáng)大的機(jī)械工程,而且,更重要的是,各國很注重機(jī)械行業(yè)的發(fā)展地位,不僅因為它有很強(qiáng)的連鎖能力,還對其他各行各業(yè)有著極其重要的影響。所以,機(jī)械工程不僅僅能夠影響其自身的發(fā)展,也能對這個國家的國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到?jīng)Q定性的作用,更是這個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志。機(jī)械工程是以機(jī)械工業(yè)為基礎(chǔ)的,而機(jī)械工業(yè)是以科學(xué)的技術(shù)物化為基礎(chǔ)的,一個產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須依靠一些高新技術(shù)為前提的,這樣才能做到技術(shù)的突破,達(dá)到將機(jī)械工程的真正作用發(fā)揮到極致的作用。機(jī)械工程其實就是以提高勞動生產(chǎn)率,將生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性作為目標(biāo)來觸發(fā)新的機(jī)械技術(shù)的出現(xiàn)。不過,這有一定的風(fēng)險,主要還是環(huán)保的壓力,隨著環(huán)保的不斷普及,現(xiàn)在的機(jī)械工程也受到了很大的打擊,所以,現(xiàn)在機(jī)械工程的發(fā)展將會把減輕甚至消除環(huán)境的污染作為當(dāng)務(wù)之急,并將全力避免環(huán)境污染的發(fā)生,做到及時治理并減少污染的出現(xiàn),促進(jìn)機(jī)械工程工業(yè)包括社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化發(fā)展。
1.2技術(shù)的創(chuàng)新——TRIS
TRIS理論是俄國的學(xué)者阿利赫舒列爾和他的朋友最先提出來的,是一種創(chuàng)新理論,能夠適用于發(fā)明過程中出現(xiàn)的很多新問題,幫助人們找到這些問題的最快的解決辦法。目前,國際上已經(jīng)有了多個成功的專利研究,已經(jīng)大大的充實了TRIS理論的發(fā)展。它能夠有效的解釋發(fā)明創(chuàng)造過程中的內(nèi)在的定律以及創(chuàng)新原理,所要達(dá)到的目標(biāo)就是完全的解決發(fā)明過程中的矛盾,最終獲得最后的理想解釋。實踐證明,TRIS理論明顯是可以加快人們的創(chuàng)造和發(fā)明的進(jìn)程的,最后可以通過創(chuàng)新獲得高質(zhì)量的成果。
2機(jī)械創(chuàng)新的開發(fā)實現(xiàn)
我國的機(jī)械工程在很多的方面已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,這位我們的機(jī)械創(chuàng)新提供了很大的幫助。
2.1虛擬化應(yīng)用
在現(xiàn)在這個科技發(fā)展迅猛的時代,我們必須合理的運(yùn)用計算機(jī)以及信息技術(shù)的仿真技術(shù),這是實現(xiàn)機(jī)械工程虛擬化應(yīng)用的最基本的需要。在對機(jī)械工程進(jìn)行虛擬化的應(yīng)用時,需要運(yùn)用到一下較為先進(jìn)的虛擬的仿真技術(shù),這對于機(jī)械創(chuàng)新有著極其重要的作用。虛擬化應(yīng)用在機(jī)械的制造過程中能夠給予問題解決的相關(guān)技術(shù)幫助,也是能夠有效的解決創(chuàng)新過程中出現(xiàn)的相關(guān)的問題,能夠縮短它的產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,并且在降低企業(yè)的很多的生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上幫助企業(yè)得到綜合力競爭的勝利。
2.2智能化的應(yīng)用
在機(jī)械創(chuàng)新的過程中將技術(shù)與先進(jìn)的人工智能結(jié)合起來,進(jìn)而取代人工操作,能夠有效的實現(xiàn)機(jī)械創(chuàng)新的智能化。智能化的應(yīng)用也大大提升了機(jī)械操作的時效性,也可以更好的處理創(chuàng)新過程中出現(xiàn)的一些突發(fā)性問題,避免更多的問題的出現(xiàn)。智能化在一定程度上對于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率有很大的幫助,更能提高一家企業(yè)的綜合競爭力。
2.3集成化的應(yīng)用
為了有效的到達(dá)提高整個企業(yè)制造水平的目的,集成化的應(yīng)用可以很好的利用先進(jìn)的信息技術(shù)來幫助企業(yè)達(dá)到其最終目的。并且,在實踐過程中,集成化應(yīng)用就是通過一些手段讓企業(yè)的生產(chǎn)要素進(jìn)行重組,將其組成另一個整體,通過它的整體效益的提高來促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品制造的實用性,使企業(yè)在服務(wù)態(tài)度、自動化技術(shù)和實踐發(fā)展等方面有一個相應(yīng)的發(fā)展改善。并通過這些種種的完善,將企業(yè)的綜合實力提高,以此來提高國際的競爭力。
3機(jī)械創(chuàng)新的作用
3.1有利于綜合性人才的培養(yǎng)
在機(jī)械創(chuàng)新的過程中,具有基礎(chǔ)的相關(guān)的理論知識是十分必要的,但是,最主要的還是要具備很強(qiáng)大的創(chuàng)新意識,為了促進(jìn)機(jī)械工程這塊的發(fā)展,還必須要注意培養(yǎng)創(chuàng)新性的人才,在培養(yǎng)這方面的人才時就要其具備最基本的專業(yè)的技能知識,在理論的基礎(chǔ)上還有注意創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及創(chuàng)新意識的樹立。
3.2有利于提高機(jī)械工程的綜合競爭力
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,和世界經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展,我國的機(jī)械工程制造業(yè)的發(fā)展面臨著很強(qiáng)大的世界各國的競爭壓力,而我國的機(jī)械工程制造業(yè)要頂住這一系列的壓力就必須注重機(jī)械設(shè)備的發(fā)明以及創(chuàng)新,不能一成不變,多多利用我國的創(chuàng)新型人才來促進(jìn)我國的機(jī)械工程的發(fā)展。同時,還有學(xué)會將機(jī)械工程與自動化技術(shù)的結(jié)合,這樣能夠有效的提高我國的競爭實力水平。這樣,才能夠在當(dāng)今這個競爭力很大的機(jī)械制造業(yè)中獲得喘息的機(jī)會,并在技術(shù)的推進(jìn)下加快國民的工作效率,進(jìn)而在最后制造比較好的經(jīng)濟(jì)效益。
4結(jié)語
1.1信息系統(tǒng)
機(jī)械制造自動化系統(tǒng)主要是由產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計算機(jī)與工藝輔助設(shè)計所實現(xiàn)的一個信息系統(tǒng)。輔助制造的目的,在于通過計算機(jī)數(shù)值,操控機(jī)械產(chǎn)品在工藝及生產(chǎn)階段中每一個流程;計算機(jī)輔助設(shè)計旨在為系統(tǒng)設(shè)計人員利用有關(guān)軟件與設(shè)施給機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計的這一流程;工藝輔助設(shè)計旨在規(guī)范化機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量,并且加強(qiáng)優(yōu)化、升級產(chǎn)品工藝;產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是進(jìn)行生產(chǎn)制造、設(shè)計流程過程中,利用計算機(jī)對數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)實施科學(xué)管理的一種信息系統(tǒng)。
1.2裝配系統(tǒng)
機(jī)械制造與自動化裝配系統(tǒng)是通過計算機(jī)系統(tǒng)將相關(guān)的機(jī)械部件從組裝、調(diào)試、驗收等有關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃所產(chǎn)生的一種自動化制造流水線。裝配系統(tǒng)在機(jī)械制造的生產(chǎn)加工階段中極為重要,利用自動化的流動技術(shù)替代了繁瑣的人工制作生產(chǎn)流程,極大地提高了機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)實效性。
1.3檢測系統(tǒng)
檢測系統(tǒng)的產(chǎn)生基于科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展這一背景,將部分功能復(fù)雜、新材料檢測應(yīng)用以及各種人工檢測不太理想的檢測技術(shù)通過計算機(jī)技術(shù)取而代之的一項檢測系統(tǒng)。現(xiàn)階段,有眾多先進(jìn)的高精度設(shè)施、產(chǎn)品,通過人工檢測是無法達(dá)到檢測效果的,而自動化檢測系統(tǒng)便可以較好的輔助實現(xiàn)。當(dāng)前,國內(nèi)外檢測系統(tǒng)中普遍應(yīng)用的有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能設(shè)備診斷技術(shù)以及電流信號檢測技術(shù)。
1.4機(jī)械制造自動化與CAPP、CAM技術(shù)相融合
隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,CAPP技術(shù)和已經(jīng)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中扮演著不可忽視的重要作用,是機(jī)械制造過程中,生產(chǎn)活動和管理的重要依據(jù),是現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)必不可少的一部分。而CAM技術(shù)則可以使零件的加工過程更加智能化和精確化。
2機(jī)械制造與自動化的應(yīng)用前景
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國的工業(yè)化程度越來越高,在此種背景下,我國的機(jī)械制造行業(yè)得到了較快的發(fā)展,同時隨著我國市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善,機(jī)械自動化制造技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)具備了較好的發(fā)展環(huán)境。同時隨著我國計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)自動化制造技術(shù)在自動化技術(shù)方面也有了充足的技術(shù)保障。結(jié)合我國機(jī)械自動化制造技術(shù)的發(fā)展情況來看,我國的機(jī)械自動化制造技術(shù)有如下的發(fā)展趨勢。
2.1集成化
在機(jī)械自動化技術(shù)中,自動化的集成度必定越來越高,由于自動化技術(shù)的重要性,計算機(jī)集成技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的運(yùn)用必定會越來越廣泛。
2.2智能化
機(jī)械自動化制造技術(shù)的重中之重便是智能化,所謂的智能化就是在機(jī)械加工過程中實現(xiàn)人機(jī)的雙向互動,使機(jī)械制造系統(tǒng)能夠有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,在未來機(jī)械加工行業(yè),智能化必定會越來越受到人們的重視,并且機(jī)械自動化推行以后,能有效推動我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。
2.3虛擬化
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,特別是計算機(jī)模擬仿真技術(shù)的日益成熟,虛擬化技術(shù)必定會成為機(jī)械自動化技術(shù)不可避免的發(fā)展趨勢,通過采用虛擬化技術(shù)可以使企業(yè)能夠?qū)Ξa(chǎn)品生產(chǎn)制造的活動過程進(jìn)行模擬、分析,從而能夠?qū)ιa(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的錯誤和問題進(jìn)行分析研究,制定出應(yīng)對的策略和措施,保證生產(chǎn)過程的連續(xù)不斷,提升一次性成功率。
3結(jié)語
1 我國電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)的電氣自動化技術(shù)是依托計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的,要想電氣自動化在電力系統(tǒng)中發(fā)揮出更大的效能,必須依靠計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步。對現(xiàn)階段電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,主要分為四個方面:
1.1 在電力系統(tǒng)自動化實時仿真技術(shù)中的應(yīng)用
我國對電力系統(tǒng)自動化實時仿真技術(shù)開展了深入的研究,重點(diǎn)研究了電力系統(tǒng)實時仿真建模和負(fù)荷動態(tài)特性建模,同時將國外先進(jìn)的電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)引入到國內(nèi),構(gòu)建了基于混合實時仿真環(huán)境的實驗室。該仿真系統(tǒng)在可提供大量實驗數(shù)據(jù)的前提下,不但能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)進(jìn)行試驗,還可多種電力系統(tǒng)的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實驗同步進(jìn)行,還能用以協(xié)助科研人員測試新裝置,且多種控制裝置都能與其構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng),從而為靈活輸電系統(tǒng)及研究智能保護(hù)的控制策略提供了一流的實驗條件。
1.2 在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)中的應(yīng)用
我國對電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)開展了大量的研究,主要表現(xiàn)在配網(wǎng)模型、中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字、信息配網(wǎng)一體化、高級應(yīng)用軟件等方面的突破。其中,高級應(yīng)用軟件將配電網(wǎng)的實際情況和輸電網(wǎng)的理論算法結(jié)合在一起,使用最新的國際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型,利用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法對潮流進(jìn)行計算,利用人工智能灰色神經(jīng)元算法對負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測,極大地提高了計算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。數(shù)字信號處理技術(shù)能夠提高載波接收的靈敏度,解決了載波在配電網(wǎng)使用中的路由和衰減等難題,提高了信號的處理速度和準(zhǔn)確度。
1.3 在電力系統(tǒng)人工智能技術(shù)開展中的應(yīng)用
我國對電力系統(tǒng)人工智能技術(shù)開展了大量的研究,主要體現(xiàn)在將模糊邏輯、專家系統(tǒng)和進(jìn)化理論等先進(jìn)理論運(yùn)用到電力系統(tǒng)及其設(shè)備的故障分析、運(yùn)行分析、規(guī)劃設(shè)計等方面,并且結(jié)合電力工業(yè)發(fā)展的需要,確保了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性,并能及時診斷各種故障信息,將損失降低到最小,提高了電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)性和合理性。
1.4 在綜合自動化技術(shù)和智能保護(hù)中的應(yīng)用
我國對智能保護(hù)和綜合自動化技術(shù)的相關(guān)原理展開了大量研究,目前,我國的綜合自動化在國際已處于領(lǐng)先水平,智能自動化保護(hù)技術(shù)也位于國際前列,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將先進(jìn)的綜合自動化控制理論、人工智能理論、自適應(yīng)理論、微機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等引入到電力系統(tǒng)的自動化保護(hù)裝置中,對電力系統(tǒng)自動化保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究,使得保護(hù)裝置更加智能化,大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平和系統(tǒng)的可靠性,使得新型保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn)。
2 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的設(shè)計思想
2.1 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的選型原則
電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的選型原則,主要從遠(yuǎn)程調(diào)度和自動化系統(tǒng)監(jiān)控這兩個方面進(jìn)行考慮。電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置一般優(yōu)先選用微機(jī)保護(hù)綜合自動化系統(tǒng),電力系統(tǒng)中電氣自動化的選型接線比較簡單,通常以常規(guī)繼電保護(hù)裝置為主,選用性能可靠且價格合理的智能化開關(guān)。
2.2 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的設(shè)計原則
電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的設(shè)計原則主要應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行考慮:(1)電氣主接線方式按照原設(shè)計來執(zhí)行,要將采用監(jiān)控系統(tǒng)后所增加的設(shè)備種類和數(shù)量(如電力監(jiān)控器、電量變送器等的數(shù)量)在單線系統(tǒng)圖的設(shè)備型號說明中加以標(biāo)注;(2)凡是需要利用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作的開關(guān),一定要使用具備遠(yuǎn)程分閘和合閘功能的智能開關(guān),從而確保遠(yuǎn)程遙控操作功能得以實現(xiàn);(3)運(yùn)行狀態(tài)需要進(jìn)入計算機(jī)監(jiān)控狀態(tài)的開關(guān),通常需要使用一對獨(dú)立的常開接點(diǎn)引入計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),此外,低壓自動開關(guān)還需多選用一對常開輔助接點(diǎn);(4)對繼電保護(hù)進(jìn)行設(shè)計時,供電系統(tǒng)應(yīng)該優(yōu)先考慮使用變壓保護(hù)和綜合電氣自動化技術(shù)。
3 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的研究趨勢
我國對電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的研究還存在很多不足,未來的研究工作還有很多。電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的研究趨勢,主要包括以下3個方面:
3.1 國際標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)模推廣和使用
近年來電氣自動化技術(shù)在我國有了廣泛的應(yīng)用,但是由于電氣自動化設(shè)備的生產(chǎn)廠家眾多,導(dǎo)致這些設(shè)備的信息共享和相互操作間存在諸多障礙。為滿足不同廠家所生產(chǎn)設(shè)備的兼容性,電子工業(yè)協(xié)會制訂了IEC61850標(biāo)準(zhǔn),作為站端與站間進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn),從而實現(xiàn)站內(nèi)的無縫通信。我國要大力推廣和使用IEC61850標(biāo)準(zhǔn),并基于此標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出電氣綜合自動化系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品。
3.2 將測量、保護(hù)和控制工作融合為一體
長期以來,受電力行業(yè)專業(yè)分工、人員配置和運(yùn)行機(jī)制的影響,我國電氣自動化系統(tǒng)主要通過站內(nèi)監(jiān)控采集相關(guān)數(shù)據(jù)、單獨(dú)進(jìn)行保護(hù)的工作模式。這種工作模式雖然能對事故進(jìn)行清晰的分析和處理,但是增加了工作量,降低了設(shè)備的利用率。為了減少設(shè)備的重復(fù)配置率和操作人員的工作量,提高事故的處理效率,必須將測量、保護(hù)和控制工作融合在電氣自動化綜合系統(tǒng)中。
3.3 以太網(wǎng)技術(shù)的使用
隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,人們對電力的需求與日俱增,加之電網(wǎng)系統(tǒng)越來越復(fù)雜化,其涉及的數(shù)據(jù)和信息也越來越多。在這種背景下,電氣綜合自動化系統(tǒng)所需要采集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)日益龐大,對通訊的實時性和傳輸速度提出了更高的要求。
4 結(jié)語
信息技術(shù)、控制技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,極大地促進(jìn)了電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,使得人們對電力的需求與日俱增,同時也對電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性提出了更高的要求。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)不斷向前發(fā)展,在控制策略上更加智能化、協(xié)調(diào)化、適應(yīng)化和區(qū)域化;在理論上更多地使用現(xiàn)代控制理論;在控制手段上更加重視對遠(yuǎn)程通信、微機(jī)和電力電子器件的使用;在分析設(shè)計上更多地使用多機(jī)系統(tǒng)模型來處理復(fù)雜問題。
參考文獻(xiàn)
[1]董娜,李涵霖.電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的探索[J].科技與企業(yè),2011(7).
[2]潘小麗.綜述電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究,2012(4).
2.從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。
3.從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,減少層次和中間環(huán)節(jié)。
4.從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變,縮短工作周期,提高工作質(zhì)量。
5.機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可以概括為:(1)機(jī)械制造自動化。(2)精密工程。(3)傳統(tǒng)加工方法的改進(jìn)與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。
下面對自動化技術(shù)給予論述和展望。機(jī)械制造自動化技術(shù)自本世紀(jì)20年代出現(xiàn)以來,經(jīng)歷了三個階段,即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機(jī)輔助制造、計算集成制造等概念相聯(lián)系,它是制造技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)的綜合,旨在全面提高制造企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和對市場的響應(yīng)速度。
一、集成化
計算機(jī)集成制造(CIMS)被認(rèn)為是21世紀(jì)制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個由若干個相互聯(lián)系的部分(分系統(tǒng))組成,通??蓜澐譃?部分:
1.工程技術(shù)信息分系統(tǒng)包括計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD),計算機(jī)輔助工程分析(CAE),計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(CAPP),計算機(jī)輔助工裝設(shè)計(CATD)數(shù)控程序編制(NCP)等。
2.管理信息分系統(tǒng)(MIS)包括經(jīng)營管理(BM),生產(chǎn)管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),財務(wù)管理(FM)等。
3.制造自動化分系統(tǒng)(MAS)包括各種自動化設(shè)備和系統(tǒng),如計算機(jī)數(shù)控(CNC),加工中心(MC),柔性制造單元(FMS),工業(yè)機(jī)器人(Robot),自動裝配(AA)等。
4.質(zhì)量信息分系統(tǒng)包括計算機(jī)輔助檢測(CAI),計算機(jī)輔助測試(CAT),計算機(jī)輔助質(zhì)量控制(CAQC),三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)等。
二、智能化
智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機(jī)械和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng),該系統(tǒng)在制造過程中能進(jìn)行智能活動,如分析、推理、判斷、構(gòu)思、決策等。在智能系統(tǒng)中,“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性(適應(yīng)性和友好性)。在設(shè)計和制造過程中,采用模塊化方法,使之具有較大的柔性;對于人,智能制造強(qiáng)調(diào)安全性和友好性;對于環(huán)境,要求作到無污染,省能源和資源充分回收;對于社會,提倡合理協(xié)作與競爭。
三、敏捷化
敏捷制造是以競爭力和信譽(yù)度為基礎(chǔ),選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標(biāo)共同努力來增強(qiáng)整體競爭能力,對用戶需求做出快速反應(yīng),以滿足用戶的需要。為了達(dá)到快速應(yīng)變能力,虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù),其核心是虛擬制造技術(shù),即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路,它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。
四、虛擬化
“虛擬制造”的概念于20世紀(jì)90年代初期提出。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計算機(jī)仿真技術(shù)為基礎(chǔ),集現(xiàn)代制造工藝、計算機(jī)圖形學(xué)、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體,是一項由多學(xué)科知識形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真計算機(jī)技術(shù)對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預(yù)防的措施,從而達(dá)到產(chǎn)品一次性制造成功,來達(dá)到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力的目的。
五、綠色制造技術(shù)的應(yīng)用及綠色設(shè)計
若從節(jié)能、降耗、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的角度出發(fā),諸如快速成形技術(shù)、并行工程及敏捷制造、虛擬制造、智能制造和網(wǎng)絡(luò)制造等先進(jìn)制造技術(shù)都可納入綠色制造技術(shù)的應(yīng)用范疇。不過目前能將綠色制造技術(shù)真正應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)的,也是較為成功的應(yīng)用,只要集中在汽車、家電等支柱產(chǎn)業(yè)上。如綠色制造技術(shù)在汽車行業(yè)上的應(yīng)用。
(1)節(jié)約資源方面:將“綠色燃料”天然氣作為汽車的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷類降低80%等,同時也消除了鉛、苯等有害物質(zhì)的產(chǎn)生。
(2)采用新設(shè)計的加工工藝方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等國外著名的汽車發(fā)動機(jī)公司,發(fā)動了“綠色柴油機(jī)行動”,在技術(shù)上作了較大的改進(jìn),大大降低了汽車尾氣的排放。
(3)適用于環(huán)境友好的材料方面:世界上著名的汽車生產(chǎn)企業(yè),使用新材料來替代以前使用的石棉、汞、鉛等有害物質(zhì),采用輕型材料——鋁材制造車身,使汽車重量減少40%,能耗也降低了。
(4)部件回收在制造方面:從1990年中期,美國僅汽車零件回收、拆卸、翻新、出售一項,每年就可獲利數(shù)十億美元。
六、清潔化
清潔生產(chǎn)是指:將綜合預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略,持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中,以便減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險。清潔生產(chǎn)的兩個基本目標(biāo)是資源的綜合利用和環(huán)境保護(hù)。對生產(chǎn)過程而言,清潔生產(chǎn)要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過程,包括節(jié)約原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺資源,二次能源和再生資源的利用,改進(jìn)工藝及設(shè)備,并將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開生產(chǎn)過程之前。對于產(chǎn)品而言,清潔生產(chǎn)覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個生命周期的各個階段,即從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處理,包括產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、流通、銷售及報廢等,合理利用資源,并最大限度地減少對人類和環(huán)境的不利影響。
綜上所述,機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,通過計算機(jī)技術(shù)是企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機(jī)集成和優(yōu)化運(yùn)行,在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu)、成本低的目的,進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性,使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
[摘要]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)械制造業(yè)面臨著不同方面的發(fā)展要求:最大程度地和計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)相結(jié)合以實現(xiàn)智能化、自動化、高產(chǎn)、高效、低能耗、無污染的目標(biāo),本文從幾個方面介紹先進(jìn)制造技術(shù),指明機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向。
[關(guān)鍵詞]先進(jìn)制造技術(shù)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展方向
參考文獻(xiàn):
隨著我國科技技術(shù)的快速發(fā)展,工業(yè)自動化水平也快速提高,機(jī)械自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到工業(yè)制造的各個領(lǐng)域,并扮演著越來越重要的作用。尤其在近段時間,我國制造業(yè)面臨著改革和轉(zhuǎn)型,并且市場需求也日益增大,這就使得機(jī)械制造業(yè)中需要應(yīng)用更先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù),以此來提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,進(jìn)而在激烈的市場競爭中占得一席之地。本文簡單分析了機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展歷程,以及機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用特點(diǎn),并就目前存在的問題提出了針對性的解決措施。
關(guān)鍵詞:
機(jī)械自動化技術(shù);機(jī)械制造業(yè);應(yīng)用特點(diǎn);問題與對策
1機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展歷程
機(jī)械自動化即是機(jī)械能夠在不需要人工操作的情況下獨(dú)自完成預(yù)定的加工程序,機(jī)械自動化技術(shù)已經(jīng)滲透到機(jī)械制造業(yè)的各個板塊,這就使得工業(yè)上加工和處理生產(chǎn)原材料的速度大大提高,節(jié)省了人工成本,且自動化生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量絕大部分都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)效率和勞動效率都提升較大,這就使得制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)時間和生產(chǎn)成本大大縮減。相比于傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)方式,機(jī)械自動化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯,其產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品的更新速度、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)效率、工人勞動量等等都能得到較大幅度的改善。縱觀全世界的機(jī)械制造業(yè),機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展歷程比較久遠(yuǎn)。其中,我國在上世紀(jì)早期,就已經(jīng)將機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用到冷加工工藝中,而我國的機(jī)械制造業(yè)中真正意義上的建立該自動化生產(chǎn)系統(tǒng)是在20世紀(jì)60年代之后。機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展對整個機(jī)械制造業(yè)的重要性已經(jīng)得到多個國家的重視,并且現(xiàn)已正投入了大量的精力來研發(fā)更為先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù),旨在提高本國的制造業(yè)水平,并在國際競爭中走在前列。我國雖是制造業(yè)大國,但是機(jī)械自動化水平相對落后,所以國家也是加快了機(jī)械自動化技術(shù)的研發(fā),以此讓整個機(jī)械制造業(yè)煥然一新。為了達(dá)到該目的,我國也著重于培養(yǎng)機(jī)械自動化專業(yè)相關(guān)的人才,進(jìn)而能夠熟練地掌握機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的使用方法及保養(yǎng)方法。目前的機(jī)械自動化技術(shù)基本都是通過計算機(jī)來按照生產(chǎn)要求編定一定的程序進(jìn)而實現(xiàn)自動控制,進(jìn)而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,提高了機(jī)械生產(chǎn)的安全性。
2機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用特點(diǎn)
2.1集成化技術(shù)的應(yīng)用在機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展中,集成制造技術(shù)的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的,它為機(jī)械制造企業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)方式提供了新路徑。機(jī)械制造中的集成制造系統(tǒng)主要包括:信息管理系統(tǒng)、質(zhì)量信息系統(tǒng)、工程技術(shù)信息系統(tǒng)及自動化制造系統(tǒng)等。其中,信息管理系統(tǒng)又可以分為人事管理、生產(chǎn)管理、財務(wù)管理和材料管理等環(huán)節(jié);質(zhì)量信息分系統(tǒng)主要是運(yùn)用計算機(jī)附中功能來進(jìn)行一系列的計算機(jī)輔助檢測、輔助測試、質(zhì)量控制和三坐標(biāo)測量機(jī)等;自動化制造系統(tǒng)包括數(shù)控技術(shù)、自動裝配、加工中心以及工業(yè)機(jī)器人等環(huán)節(jié);最后的工程技術(shù)信息系統(tǒng)的功能比較多,包括:數(shù)控編輯、分析功能和輔助設(shè)計等。在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用集成化技術(shù)就真正能夠?qū)崿F(xiàn)計算機(jī)自動控制生產(chǎn),消除了之前的安全性低、效率低的難題。集成化技術(shù)的特點(diǎn)要求有效的資源整合構(gòu)成自動化生產(chǎn)制造系統(tǒng)。其集成化程度越高,機(jī)械自動化水平越高。
2.2敏捷化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)今,機(jī)械制造業(yè)中更強(qiáng)調(diào)信譽(yù)度和競爭力,所有的生產(chǎn)企業(yè)都想應(yīng)用較為先進(jìn)的機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)來增加企業(yè)的競爭力,從而增加經(jīng)濟(jì)效益,用更少的人工成本和生產(chǎn)時間來完成生產(chǎn)目標(biāo),讓客戶的需求得到滿足。要想實現(xiàn)這個目標(biāo),機(jī)械制造企業(yè)自身必須具備較好的應(yīng)變能力和適應(yīng)能力。而敏捷化技術(shù)可以說是機(jī)械自動化技術(shù)的核心技術(shù)基礎(chǔ),它能讓生產(chǎn)系統(tǒng)高效率地生產(chǎn)產(chǎn)品,大大減少了生產(chǎn)制造成本,這項技術(shù)的在機(jī)械自動化制造中的應(yīng)用越來越廣泛。
2.3智能化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)在,國內(nèi)機(jī)械制造業(yè)的競爭是激烈的,且國外的競爭環(huán)境也更加激烈,我國傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)完全不能滿足社會生產(chǎn)的需要。應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù)可以讓大多數(shù)的機(jī)械制造產(chǎn)品的功能更加豐富,且處理信息的機(jī)制更加完善,將產(chǎn)品的信息處理機(jī)制和功能體系完美結(jié)合起來就能形成一門綜合性非常強(qiáng)的新型制造技術(shù)。在機(jī)械制造業(yè)中,智能化技術(shù)的特點(diǎn)體現(xiàn)得非常明顯,該智能化系統(tǒng)能夠獨(dú)立地完成分析、判斷和推理等功能,且適應(yīng)性非常好。智能化技術(shù)的特點(diǎn),需要在機(jī)械操作和人為操作相結(jié)合的情況下完成。也就是專家提前模擬智能活動,用人工智能代替進(jìn)而實時監(jiān)測工況,且隨時分析可能出現(xiàn)的異常狀況。一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行錯誤,該智能系統(tǒng)就可以根據(jù)專家系統(tǒng)中已經(jīng)設(shè)定好的程序自動解決問題。從某種意義上講,智能化系統(tǒng)已經(jīng)完全超越了人工智能。在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用智能化技術(shù)在保護(hù)環(huán)境方面也能起到一定的積極作用,一方面可以可以節(jié)約能源,另一方面其生產(chǎn)不會造成污染,也適應(yīng)當(dāng)今社會所提出的綠色環(huán)保這一理念。智能化技術(shù)的應(yīng)用,就大大減輕了專家在機(jī)械制造中所履行的義務(wù)和責(zé)任,智能化系統(tǒng)不僅具備專家的專業(yè)分析能力,還可以自動完成自我檢測工作,此外,還能夠?qū)C(jī)械運(yùn)行中出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行即時的修改和調(diào)整。
2.4虛擬化技術(shù)的應(yīng)用虛擬化技術(shù)是一門綜合性較強(qiáng)的技術(shù),它融合了人工智能技術(shù)、并行工程技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、機(jī)械制造工藝及信息技術(shù)等,且它的技術(shù)基礎(chǔ)為系統(tǒng)建模和仿真技術(shù),在機(jī)械制造工藝中,運(yùn)用虛擬化技術(shù)可以將工業(yè)生產(chǎn)流程進(jìn)行模擬仿真,這就可以預(yù)知在實際生產(chǎn)中可能會出現(xiàn)的問題,然后提前制定出針對性的措施,輸入到控制系統(tǒng)中,假設(shè)在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)了系統(tǒng)中所記錄的問題,那系統(tǒng)自身就可以自動處理問題,從而不影響正常的生產(chǎn)。應(yīng)用虛擬化技術(shù)能夠大大減少開發(fā)產(chǎn)品的周期,增加產(chǎn)品的競爭力。
3機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用所存在的問題與對策
3.1在實際應(yīng)用中所存在的問題現(xiàn)階段,我國的機(jī)械機(jī)械自動化技術(shù)水平仍然不夠完善,只有很少一部分大型的機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)用到了這些先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù)。大部分的生產(chǎn)企業(yè)還是在應(yīng)用傳統(tǒng)的、較為落后的機(jī)械制造設(shè)備,其人工勞動成本相對比較高。這就造成了機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)完全滿足不了社會生產(chǎn)的基本需求,所以,積極引進(jìn)國外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和管理水平,應(yīng)用計算機(jī)自動化技術(shù)的新路徑來完成機(jī)械制造業(yè)的集成化和智能化的目標(biāo),進(jìn)而推動我國機(jī)械制造業(yè)地快速改革和發(fā)展。
3.2問題的有效對策目前,機(jī)械自動化技術(shù)水平在我國機(jī)械制造業(yè)中雖應(yīng)用較為廣泛,但整體的自動化水平不高,這就要求國家結(jié)合本國的基本國情,并綜合考慮到當(dāng)今國內(nèi)和國外的整體環(huán)境,引用和研發(fā)先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù)來開發(fā)出一條真正屬于本國的機(jī)械制造業(yè)的道路。首先,高校和企業(yè)相結(jié)合,培養(yǎng)出一批批具有高度創(chuàng)業(yè)精神、專業(yè)技能水平較高的技術(shù)人才,再結(jié)合新的生產(chǎn)理念,開拓一條創(chuàng)新之路。我國機(jī)械制造業(yè)目前最大的困境就是生產(chǎn)技術(shù)落后,因此,需要國家的相關(guān)部門投入更多的研發(fā)精力,放眼未來,不斷研發(fā)出具有跨越性的自動化技術(shù),服務(wù)于我國的機(jī)械制造企業(yè)。此外,機(jī)械制造企業(yè)自身也要不斷投入生產(chǎn)研發(fā),結(jié)合自身情況不斷改造生產(chǎn)設(shè)備,應(yīng)用先進(jìn)的自動化技術(shù),讓企業(yè)的產(chǎn)品具有一定的競爭力,樹立企業(yè)的品牌。
4結(jié)語
本文對機(jī)械自動化技術(shù)作了簡單的闡述,隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,機(jī)械自動化技術(shù)一定會是日新月異,高度智能化、集成化的技術(shù)也將更好地被機(jī)械制造業(yè)所應(yīng)用,最終產(chǎn)品的功能也是豐富的,更能適應(yīng)客戶的需求??焖偬嵘龣C(jī)械自動化技術(shù)也是目前我國制造業(yè)所面臨的一個重大難題,急需要相關(guān)部門加大研發(fā)力度,結(jié)合實際生產(chǎn),提高我國機(jī)械制造水平,讓我國從制造業(yè)大國變?yōu)橹圃鞓I(yè)強(qiáng)國。
參考文獻(xiàn):
[1]劉樹忠,李艷梅.工程機(jī)械自動化的發(fā)展技術(shù)淺析[J].民營科技.2010(04):34.
[2]劉斌.論機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā).2013(Z3):45-46.
[3]任士一.淺談機(jī)械自動化技術(shù)及其在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息.2012(12):184-185.
[4]全建勛.淺談機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展趨勢和要點(diǎn)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2012(13):75.